Броневой упругий электромагнит

 

Использование: в электромашиностроении , в электромагнитных механизмах систем автоматического управления. Сущность изобретения: электромагнит содержит катушку 1 управления, сердечник 2, якорь 5, ярмо 4 из ферроэласта, которое деформируется при подаче управляющего сигнала, чем обеспечивается повышение надежности за счет исключения возвратных пружин и герметизации внутренней полости. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУБЛИК (19) (1() (51)5 Н 01 F 7/16

ГОСУДАР СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР . j;;) « .g .Ч» „м и . « .й«,"!(д 1 д ь «« ) т „- «(/«

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ".««« ««- -ew «««:«

Ф

I»

«Г

1 (21) 4850021/07 (22) 15.05.90 (46) 07.10.92. Бюл. М 37 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) М.А.Любчик (56) Таев И.С. Электрические аппараты управления, М.; Высшая школа, 1984, с. 58, рис.2-4а.

Гордон А.В., Сливинская А.Г, Электромагниты постоянного тока, М.; ГЭИ, 1960, с.

359, рис. 8 — 13б, (54) БРОНЕВОЙ УПРУГИЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТ (57) Использование: в электромашиностроении, в электромагнитных механизмах систем автоматического управлеййя. Сущность изобретения: электромагнит содержит катушку 1 управления, сердечник 2, якорь 5, ярмо 4 из ферроэласта, которое деформируется при подаче управляющего сигнала, чем обеспечивается повышение надежности за счет исключения возвратных пружин.и герметизации внутренней полости. 4 ил.

1767550

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в электромагнитных механизмах, в том числе малогабаритных, требующих высокой надежности при работе в системах автоматического управления, Известны электромагниты с внешним прямоходовым подпружиненным якорем, на магнитопроводе которых установлена открытая намагничивающаяся катушка, использующаяся, например, в системах контакторов, реле тока или напряжения (1).

Существенным недостатком такого исполнения- является понижение надежности работы устройства из-за наличия недостаточно механически устойчивых отключающих пружин и незащищенных от внешних механических воздействий катушек в зоне рабочего зазора.

Наиболее близок к предлагаемому электромагнит (2), в котором прямоходовой подпружиненный якорь выполнен в виде диска, а намагничивающая катушка расположена на сердечнике и защищена броневым магнитопроводом в виде магнитопроводящего стакана или состоящего из наружного цилиндрического магнитопроводящего ярма, концентрически расположенного относительно сердечника. и фланца, на котором укреплен сердечник. Это исполнение имеет улучшенное распределение магнитного потока по системе. Однако оно также не лишено недостатков, указанных выше, из-за возможных повреждений витых или плоских отключающих или регулирующих пружин и внешних воздействий на катушку со стороны открытого воздушного рабочего зазора между якорем и сердечником при возможности попадания между ними посторонних частиц, Целью изобретения является повыше° ние надежности броневых электромагнитных устройств с внешним прямоходовым якорем, Это достигается исполнением электромагнита, у которого магнитопровод выполнен в виде концентрически расположнного ярма и сердечника, соединенных между собой фланцем, намагничивающей катушки, расположенной на сердечнике, но при этом ярмо выполнено из материала типа ферроэласта и у его второго торца, и ротивоположно указанному выше фланцу, жестко укреплен прямоходовой якорь, подпружиненный за счет упругости ярма.

В этом случае броневой магнитопровод закрывает внешний доступ к катушке и не требует для отключения якоря специальных металлических витых или плоских пружин, тока срабатывания механизма сердечник выполняют с возможностью перемещения вдоль оси по нарезке во фланце 3 и фиксирования у его поверхности гайкой 10, 50

Броневой упругий электромагнит работает следующим образом (фиг.1 и 2), При подаче питания на катушку 1 и нарастании тока до значения уставки срабатывания возникает магнитный поток, который замыкается по сердечнику, якорю, цилиндрическому корпусу и фланцу магнитопровода, создавая в рабочем зазоре

55 являющихся слабым звеном по надежности в конструкции электромагнита.

На фиг.1 изображен электромагнит при отключенной катушке; на фиг.2 — то же, при

5 поданном на катушку питании; на фиг,3— показано возможное крепление торца корпуса на якоре или фланце методом обжатия; на фиг.4 показан пример использования электромагнита в системе реле тока или на10 пряжения.

Электромагнит состоит из намагничивающей катушки 1, расположенной у сердечника 2, укрепленного на фланце 3 магнитопровода, Между якорем 5 в виде

15 диска и фланцем 3 расположен броневой магнитопроводящий корпус 3 в виде полого цилиндра-втулки, торцы которого жестко укреплены на якоре и фланце. Магнитопроводящий корпус изготовлен из ферроэласта, 20 являющегося упругим материалом типа эластомера (разновидности полимера) с ферромагнитным наполнителем, например в виде композиции тиокола по типу ТС-05 или ТСД (ТУ 38-1082-71, ТУ 38-103135-72) с порошком

25 из магнитомягкого железа. Как известно, эластомеры являются классом полимеров с широким температурным интервалом и высокой эластичностью, Композиция материала примерно из 70 тиокола и 30

30 ферромагнитного порошка обеспечивает необходимую магнитную проводимость и упругость цилиндрического корпуса, который выгибается при силовых воздействиях на его торцы (фиг.2), которые могут быть

35 укреплены на якоре и фланце, например, методом последовательного обжатия (фиг.3).

Предлагаемый электромагнит может быть использован в электромагнитных ме40 ханизмах, например малогабаритных системах контакторов, реле управления и др. (фиг.4), В этом случае контактный мостик 6 на изоляционной подкладке 7 укрепляют на подвижном якоре электромагнита, а непод45 вижные контакты 8 располагают на немагнитной стойке 9, укрепленной на каркасе катушки. При необходимости регулировки

1767550 электромагнитную силу, достаточную для притяжения якоря 5 и к торцу сердечника 2.

В релейном механизме (фиг.4) под действием этой силы перемещаемый вдоль направляющих 9 якорь деформирует цилиндрический магнитопровод и отключает контактный мостик 6, размыкая контактную цепь.

При снятии питания или уменьшении тока ниже уставки срабатывания под действием упругих сил цилиндрического корпуса из ферроэласта якорь возвращается в исходное состояние, Остаточные силы упругого якоря-при определенном размере зазора дс (фиг.4) могут оказаться достаточными для обеспечения контактного нажатия Рк, равного начальной электромагнитной силе срабатывания Р, определяющейся примерно по зависимости

Р 1 (W)2 / 0 п Р где W — число витков катушки;

S — площадь полюса; ,и — магнитная постоянная, откуда ток срабатывания

i=KBo, де к= г " =,ыи

2,ио Яп W и, как видно, регулируется установкой величины рабочего зазора д, .

Положительный эффект данного изобретения заключается в том, что в описан5 ном исполнении устройство не имеет металлических витых или плоских отключающих или регулирующих пружин и мест их крепления, что резко повышает надежность работы, Этому способствует также защита

10 рабочего зазора и катушки от внешнего воздействия.

Формула изобретения

15 Броневой упругий электромагнит, состоящий из броневого магнитопровода с концентрически расположенными ярмом и сердечником, соединенными между собой фланцем, намагничивающей катушки, рас20 положенной на указанном сердечнике, прямоходового подпружиненного якоря, установленного с зазором к торцу сердечника, отл и ча ю шийся тем, что, с целью повышения надежности электромагнита, 25 указанное ярмо выполнено из ферроэласта, а указанный прямоходовой подпружиненный якорь соединен с противоположным укаэанному фланцу торцем ярма, 1767550 с с.

Соста вител ь M.Ë þá÷èê

Техред М.Моргентал Корректор Л.Ливринц

Редактор Б.Федотов

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 3551 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5